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1、 辽宁科技大学本科生毕业设计 第I页年产150万吨冷轧薄板钢厂生产车间设计摘 要本设计说明书是参照鞍钢冷轧薄板厂工艺流程，结合现代化生产实际要求设计了年产150万吨冷轧薄板钢厂的生产车间。该车间的主体设备包括：浅槽酸洗机组、五机架全连续冷轧机组、罩式退火炉、单机架四辊式平整机组、横切、纵切及重卷机组等。设计时结合各产品的市场前景合理地分配了各产品产量，并且优化了冷轧薄板的生产工艺，绘制了车间平面图。关键词：冷轧板；退火； 车间设计； AbstractThe design specification is modeled Anshan Iron and Steel Cold Rolling Mi
2、ll process, combined with the practical requirements of modern production design of the annual output of 1.5 million tons cold-rolled sheet steel production workshop. The workshops main equipment includes: light tank pickling line, the five stand continuous rolling mill, hood-type annealing furnace,
3、 single stand four-roller temper mill, cross-cutting, slitting and recoiling unit, etc. Design of future products in the market combined with the rational allocation of production of various products, and optimizes the production process of cold-rolled sheet, draw a workshop plan.Keywords: cold roll
4、ed sheet; annealing; plant design目录摘 要IABSTRACTII第一章 综 述11.1冷轧薄板生产的发展历史11.2冷轧薄钢板生产工艺流程31.3冷轧钢板的分类51.4冷轧钢带的质量控制51.4.1 钢的化学成分对成品性能的影响51.4.2 热轧带钢对冶轧钢板性能和组织的影响81.4.3原料的几何尺寸对冷轧成品尺寸的影响81.4.4坯料常见缺陷以及对冷轧生产的影响91.4.5冷轧工艺的表面缺陷111.5冷轧带钢生产的发展121.6当今现代轧制工艺技术的特点131.6.1大力开发高精度轧制技术131.6.2轧制过程的自动控制和智能控制技术13第二章产品方案确定1
5、52.1产品方案152.2 生产方案152.3产品性质15第三章冷轧薄板轧制工艺过程163.1轧制工艺过程163.2 各工艺流程环节简介163.2.1酸洗163.2.2冷轧193.2.3退火243.2.4精整273.3金属平衡表的制定293.3.1金属平衡293.3.2金属平衡表的制定29第四章 机组与参数选择304.1机组参数304.2 酸洗冷轧机组304.3罩式退火炉334.4单机架平整机354.5 重卷机组(两条生产线)36第五章 轧制制度的制定385.1下压规程的制定385.2轧制力的计算38第六章 车间年产量计算476.1轧制工作图表476.2轧机轧制结构的确定476.3轧机的小时产
6、量486.4轧机的平均小时产量496.5影响轧机小时产量的因素496.6车间年产量计算50专题部分： 镁锂合金研究现状511 Mg-Li系二元合金相图与密度51(1)Mg-Li系二元合金相图51(2)Li含有量与密度的关系522 Mg-Li合金的晶体结构及组织523 镁锂合金材料的生产工艺533.1 原料533.2 工具及设备533.3 熔铸工艺543.4 轧制工艺544 MgLi合金力学性能及拉伸断裂特点55（1）MgLi合金力学性能55（2）MgLi合金拉伸断裂机理575 Mg-8Li合金超塑性力学性能57（1）超塑变形的温度条件57（2）超塑变形的速度条件58（3）超塑真应力真应变曲线的
7、峰值应力与温度的关系596 合金元素对Mg-Li合金组织及性能的影响607 Mg-Li基复合材料的种类及特性638 Mg-Li合金金的研究现状659 Mg-L1合金研究的发展方向65参考文献66致 谢67参考文献68第一章 综 述1.1冷轧薄板生产的发展历史钢的冷轧是在19世纪中叶始于德国，当时只能生产宽度20-25mm的冷轧钢带。美国1859年建立了25mm冷轧机，1887年生产出宽度为l50mm的低碳钢带。1880年以后冷轧钢带生产在美国、德国发展很快，产品宽度不断扩大，并逐步建立了附属设备，如剪切、矫直，平整和热处理设备等，产品质量也有了提高。宽的冷轧薄板(韧带)是在热轧成卷带钢的基础上
8、发展起来的。首先是美国早在1920年第一次成功地轧制出宽带钢，并很快由单机不可逆轧制而跨入单机可逆式轧制。1926年阿姆柯公司巴持勒工厂建成四机架冷连轧机。我国冷轧宽带钢的生产开始于1960年，首先建立了1700mm单机可逆式冷轧机，以后陆续投产了1200mm单机可道式冷轧机，Mxwl400mm偏八辊轧机、l150mm二十辊冷轧机和1250mmHC单机可逆式冷轧机等，70年代投产了我国第一套1700m血连续式五机架冷轧机，1988年建成了2030m血五机架全连续冷轧机。现在我国投入生产的宽带钢轧机有18套，窄带钢轧机有418套。在这30多年中，我国冷轧薄板生产能力增加了20多倍，生产装备技术水
9、平已由只能生产低碳薄板而发展到能生产高碳钢、合金钢、高合金钢、不锈耐热冷轧薄板、镀锌板、涂层钢板、塑料复合薄板和硅钢片等。但随着四化建设的发展，无论在数量和品种质量上都远远满足不了四化建设发展的需要，为此我们必须增建新轮机，改造现有冷轧机，大力发展冷轧生产。从世界上看：日本1960年冷轧板产量100万t，而30年后的今天生产能力已达2000多万t，增加了20倍。原西德1950年年产冷轧板l6.3万t，而1974年达821.3万t，增加了50多倍。冷轧薄板发展如此迅速的主要原因是：(1)钢材在热轧过程中的温降和温度分布不均给生产带来了难题，特别是在轧制厚度小而长度大的薄板带产品时，冷却上的差异引
10、起的轧件首尾温差往往使产品尺寸超出公差范围，性能出现显著差异。当厚度小于一定限度时，轧件在轧制过程中温降剧烈，以致根本不可能在轧制周期之内保持热轧所需的温度。因此，从规格方面考虑，事实上存在着一个热轧厚度下限。70年代初期，日、法、意、原西德等国曾致力于用热连轧精轧机组增加8、9机架来生产1mm式0.8mm的薄带。但实践证明，从产品质量和设备重量来说这是不可行的。现代热连轧机，目前设计可能轧出最小厚度为1.2mm，但实际生产中很少生产1.8m或1.5mm以下的热轧板卷。而冷轧则不存在热轧温降与温度不均匀的弊病，可以得到厚度更薄、精度更高的冷轧带钢和冷轧薄板。现代冷连轧宽带轧机和双机架二次冷轧可
11、生产厚度为0.10-0.17mm的冷轧薄板，作为镀锡原板，即使不经二次冷轧也可生产0.23.5mm厚的冷轧薄板。现代可逆式冷轧机可生产0.15-3.5mm厚的冷轧板。多辊冷轧机或窄带钢冷轧机则可生产最薄达0.001mm的产品。一般0.15-0.38mm厚的板带为一般薄板，0.07-0.35mm厚的为较薄薄板，0.025-0.05mm厚的板带为极薄薄板，这些产品甩热轧方法是不可能生产的。从厚度精度上看，现代热连轧厚度精度通常为50m，而现代冷连轧板厚精度高达5m，比热轧厚度精度高10倍。从板形方面看，热轧板带平直度为50I(1I单位10-5相对长度差)，而冷轧板特别是现代化的宽带钢冷轧机轧制的带
12、钢，其平直度能控制在5-20I以内。(2)目前热轧工艺技术水平尚不能使钢板表面在热轧过程中不被氧化，也不能完全避免由氧化铁皮造成的表面质量不良。因此热轧不适于生产表面光洁程度要求较高的板带钢产品。热轧扳表面祖糙度热轧状态为20m，酸洗后为25m。而冷轧板表面清洁光亮，并可根据不同用途制造不同表面粗糙度的钢板。冷轧板按表面组糙度分为3种：一种是无光泽的钢板，其表面租糙度为3-10m，一般适用于作冲压部件，并且当需涂喷刷漆时这种钢板附着性较强；第二种是光亮板，其表面祖糙度大于0.2m，这种钢板主要作为装饰镀铬用厚板等；第三种是压印花纹钢板，采用表面具有70-120m凸凹的平整辊平整钢板，这种钢板由
13、于仪表壳及家具装饰等。这样的表面质量热轧是无法满足的。（3）性能好、品种多、用途广。冷轧钢板的另一突出优点是性能好、品种多、用途广。通过一定的冷轧变形程度与冷轧后的热处理恰当的配合，可以在比较宽的范围内满足用户的要求。如汽车用薄板几乎全部须经冲压成型，这样深冲性能就成为薄板生产翱使用的核心问题。冲压用钢的主要要求之一是具有占优势的有利织构111(100)。热轧薄板的塑性应变比R仅可达到0.8-0.95，而冷轧第一代沸腾钢汽车板R为10-1.2，第二代08A1钢R为1.4-1.8，而第三代冷轧汽车板互为1.8-28，这是热轧无法达到的。硅钢是机电工业的重要材料之一，主要用户是电机制造业和杨变电设
14、备制造业。能源价格上浓、能源危机，必然要求使用低能耗材料，所以60年代就开始淘汰能耗高的热轧硅钢片，代之以冷轧硅钢片。用10万t冷轧无取向硅钢制作电机比用10万t热轧硅钢制作电机，实测节能1.98亿kWh/a，电机运转10年就相当节约一个20万kW的发电厂全年的发电量。而且用冷轧硅钢片生产。1.2冷轧薄钢板生产工艺流程冷轧板带钢的产品品种很多，生产工艺流程亦各有持点。具有代表性的冷轧板带钢产品是金属镀层薄板(包括镀锡板、镀锌板等)、深冲钢板(以汽车板为最多)、电工硅钢板，不锈钢板和涂层(或复合)钢板。成品供应状态有板或卷或纵剪带形式，则要取决于用户要求。各种冷轧产品生产流程如图1l所承。第一种
15、生产方法，是单张生产方法，从原料到成品生产的全过程是以单张方式进行的。这种生产方法，产量低、质量差、成材卒低，只能轧制较厚规格的薄板，但建设投资较低。第二种是半成卷生产方法。这种方法产量较高但轧后的工艺比较落后。目前，第一、第二种生产方法国内外都有，但它们是被逐渐淘汰的生产方法。 第三种是成卷生产方法，是比较常用的屑于50年代的生产方法。第四种是现代冷轧生产方法，是50年代出现的一种生产方法。冷轧机上装设有两台拆卷机、两台轧后张力卷取和自动穿带装置，并采用了快速纹辊、液压压下、弯辊装置、计算机自动控制等新技术。第五种是完全连续式冷轧生产方法，目前关于全连续轧机的名称有各种说法。为便于统一，我们按冷轧带钢生产工序及联合的特点，将全连续轧机分成3类：第一类是单一全连续轧机，就是在常规的冷连轧机的
